纳滤膜分离技术处理饮用水的应用研究-论文

1 / 5 纳滤膜分离技术处理饮用水的应用研究（郭珍珍） 摘要：简要介绍了纳滤膜的定义及原理，并利用自行设计的小型设备对纳滤 滤 种型号膜组件的性能进行了分析比较。 关键词：饮用水、水处理、纳滤膜分离技术 【前言】 膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是驱动力主要为压力，不伴随需要大量热能的变化。因而有节能、可连续操作、便于自动化等优点。膜分离中的微滤、超滤不能脱除各种低分子物质，故单独使用时，出水质量仍较差。反渗透膜有较强的去除率，但在去除有害物质的同时也去除了水中 大量有益的无机离子，出水呈酸性，不符合人体需要。而纳滤膜分离技术在有效去除水中有害物质的同时，还能保留大多数人体必须的无机离子，且出水 变化不大。这种水处理方法对于我国目前的饮食结构而言，尤其是营养结构单一的人员来说，更易被接 受，也更加合理。 为进一步开发和研究纳滤膜，以便其更有效地应用于水处理，我们安装了两种型号的纳滤膜设备并进行了比较研究，这两种型号的纳滤膜均由美国 司生产，材质为 号分别为 2 / 5 1、纳滤膜的定义及分离原理 点 早期被 称为松散反渗透膜，是 80 年代初继典型的这样来论述 “ 纳滤 ” 的概念：适宜于分离分子量在 200g/上，分子大小约为 1溶解组分的膜工艺。 纳滤膜的一个特点是具有离子选择性：具有一价阴离子的盐可以大量渗过膜，然而膜对具有多价阴离子的盐的截留率则高得多。因此，盐的渗透性主要由阴离子的价态决定。 纳滤过程之所以具有离子选择性，是由于在膜上或者膜中有负的带电基团，它们通过静电互相作用，阻碍多价离子的渗透。根据文献 1说明，可能的荷电密度为 2g. 为此，我们可用道南效应加以解释： j=j+式中 j 电化学势； j 化学势； 被考查组分的电荷数； F 每摩尔简单荷电组分的电荷量； 相的内电位，并且具有电压的量纲。 式中的电化学势不同于熟知的化学势，该项包括了电场对渗透离子的影响。利用此式，3 / 5 可以推导出体系中的离子分布，以计算出纳滤膜的分离性能。 、纳滤膜处理饮用水的应用研究 为增强两种型号膜组件的可比性，我们采用同一流程，即： 原水 10m 保安过滤器 活性炭过滤 5m 保安过滤器 出水。 原水 10m 保安过滤器 活性炭过滤 5m 保安过滤器 出水。 其中， 10m 保安过滤器用来除去原水中的悬浮物；活性炭吸附可去除水中的部分有机物； 5m 保安过滤器用以保证膜组件的安全正常使用。 为了研究 种膜对有机物的去除情况，在相同条件下取原水、活性炭出水及产水率为 15%时的 果见图 1. 由图 1可知，在 性炭对 一定的去除效果，但仍有一部分未能去除；纳滤 而纳滤 处理效果不够理想。 4 / 5 色谱 取原水，活性炭出水， 0L，经吸附、洗脱、浓缩，用色谱 原水中检出有机物 26 种，这些物质中有毒有害物质 11种，占水中有机物总数量的 其中优先控制污染物 2种。原水经过活性炭吸附后，有机物去除了 17 种，新增 11种，对其中的 9种无去除能力，说明活性炭对有机物的去除效果 不够理想；经过膜处理后， 水检出有机物 11种，对致突变物的去除率为 75%； 水检出 3 种有机物，致突变物的去除率为 说明在三致物质的去除效果上 造成以上结果的原因大体可这样描述：在处理有机物中性组分时，电的相互影响消失了。对于这样的物料，将根据其分子的大小进行分离，分子量超过 200g/组分被完全截留，而摩尔质量较低的小分子则可以渗透。对于有机物料体系来说，以少量测量数据为基础的扩散 验结果讨 论 取原水、活性炭出水、 00L 进行吸附、洗脱、浓缩后进行 脱盐率比较 取 出水水样对其电导率进行测定 5 / 5 、结论及建议 处理效果较 活性炭吸附的效果更为理想，达到 水 够保留较